Question

如圖是我們課堂上研究的實(shí)驗(yàn)．
（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過觀察______杯中水溫度的變化大小來比較______燃料的熱值．
（2）在（a）裝置中，酒精的質(zhì)量為10g，燒杯中水的質(zhì)量為200g、初溫為20℃．點(diǎn)燃酒精直至燒完，此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)上升到70℃，則水吸收的熱量為______；給水加熱的效率為______．（水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）酒精熱值3×10⁷J/kg）

Answer 1

解：（1）為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大小，應(yīng)選擇甲乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（2）∵q=3.0×10⁷J/kg，m=10g=0.01kg，
∴酒精完全燃燒放出的熱量為：Q_放=mq=0.01kg×3.0×10⁷J/kg=3.0×10⁵J；
又∵C=4.2×10³J/（kg?℃），m′=200g=0.2kg，△t=t-t₀=70℃-20℃=50℃，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=cm′△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.2kg×50℃=42000J；
則給水加熱的效率為：η=×100%=×100%=14%．
故答案為：（1）甲、乙；不同；（2）42000J；14%．
分析：（1）燃料的熱值大小不能直接測量，需要通過液體吸收熱量的多少來體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少，而液體吸收熱量的多少跟液體的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)，因此為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少，進(jìn)而判斷熱值大�。�
（2）知道酒精的質(zhì)量和酒精的熱值，利用燃料完全燃燒放出的熱量公式Q_放=mq求酒精完全燃燒放出的熱量（總能量）；知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量（有用能量）；給水加熱的效率等于水吸收的熱量與酒精完全燃燒放出的熱量的比值．．
點(diǎn)評：本題考查了熱值的概念、燃料燃燒的公式Q=mq、吸熱公式、效率公式的熟練應(yīng)用，以及會用轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)是本題的解題關(guān)鍵．計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一，雖知識點(diǎn)多，但難度不大．